桥梁下部结构施工操作平台脚手架计算

1、桥梁下部结构施工操作平台脚手架计算目录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc69829641 1 工程概况 PAGEREF _Toc69829641 h 2 HYPERLINK l _Toc69829642 1.1 项目概况 PAGEREF _Toc69829642 h 2 HYPERLINK l _Toc69829643 1.2 地质条件 PAGEREF _Toc69829643 h 2 HYPERLINK l _Toc69829644 2 设计规范及依据 PAGEREF _Toc69829644 h 2 HYPERLINK l _Toc69829645 3 支架

2、布置 PAGEREF _Toc69829645 h 3 HYPERLINK l _Toc69829646 3.1 桥台施工支架设计 PAGEREF _Toc69829646 h 3 HYPERLINK l _Toc69829647 3.2 方墩施工支架设计 PAGEREF _Toc69829647 h 4 HYPERLINK l _Toc69829648 3.3 双系梁墩身支架布置 PAGEREF _Toc69829648 h 5 HYPERLINK l _Toc69829649 3.4 三系梁墩身支架布置 PAGEREF _Toc69829649 h 6 HYPERLINK l _Toc69

3、829650 4 荷载分析及材料特性 PAGEREF _Toc69829650 h 7 HYPERLINK l _Toc69829651 4.1 荷载条件 PAGEREF _Toc69829651 h 7 HYPERLINK l _Toc69829652 4.2 风荷载计算 PAGEREF _Toc69829652 h 7 HYPERLINK l _Toc69829653 4.3 模板侧向压力 PAGEREF _Toc69829653 h 9 HYPERLINK l _Toc69829654 4.4 荷载组合 PAGEREF _Toc69829654 h 10 HYPERLINK l _Toc

4、69829655 4.5 盘扣架杆件特性 PAGEREF _Toc69829655 h 11 HYPERLINK l _Toc69829656 4.6 钢材强度设计值 PAGEREF _Toc69829656 h 11 HYPERLINK l _Toc69829657 4.7 混凝土强度设计值 PAGEREF _Toc69829657 h 12 HYPERLINK l _Toc69829658 4.8 竹胶板及木结构 PAGEREF _Toc69829658 h 12 HYPERLINK l _Toc69829659 5 支架计算 PAGEREF _Toc69829659 h 12 HYPER

5、LINK l _Toc69829660 5.1 系梁支架计算 PAGEREF _Toc69829660 h 12第 PAGE23 页 共 = NUMPAGES 23-2 21 页工程概况项目概况白家坡1#大桥设计为方墩，墩高1.958.45m；白家坡2#大桥桥墩设计为圆柱墩，墩高7.122.9m。白家坡1#大桥支架为双排操作脚手架，白家坡2#大桥中系梁、上系梁、盖梁支架设计为支撑架，其中中系梁、上系梁采用落地满堂支架法施工，盖梁采用钢棒支架法施工，系梁及盖梁类型概况见 REF _Ref68101668 h 表 1.11。表 STYLEREF 2 s 1.1 SEQ 表 * ARABIC s 2

6、 1 系梁及盖梁结构概况表序号结构尺寸（长宽高）离地高度数量/个支架类型1中系梁7.5m1.2m1.5m4.59.514落地满堂架26.5m1.2m1.5m5.39.56落地满堂架3上系梁7.5m1.2m1.5m11.321.514落地满堂架4盖梁17.5m2.3m1.5m11.321.53钢棒支架法地质条件根据地勘报告，2#大桥桥区覆盖层为粉质粘土，其岩层特性见 REF _Ref68162093 h 表 1.21。表 STYLEREF 2 s 1.2 SEQ 表 * ARABIC s 2 1 地质参数特性表岩土名称层厚/m天然内聚力c（kPa）天然内摩擦角（）地基承载力特征值fak(kPa)

7、粉质粘土0.73.223.4515.75150设计规范及依据（1）施工图设计及临时结构设计委托；（2）钢结构设计标准（GB 50017-2017）；（3）建筑结构荷载规范（GB5009-2012）；（4）建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）；（5）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；（6）建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JGJ231-2010）；（7）公路桥涵设计通用规范（JTGT3650-2020）；（8）建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）；支架布置桥台施工支架设计桥台双排操作支架采用承插型盘扣式脚手架，桩柱式桥台支架长度为24m，宽度9m

8、，高度为5.45m；重力式桥台支架长度为24.6m，宽度10.2m，高度为12m，基础底部浇筑20cm厚C20混凝土。跨距为120cm180cm，步距150cm；，上下通道采用60cm180cm200cm定型钢爬梯，操作层满铺脚手板，支架结构见 REF _Ref69743648 h 图 3.11、 REF _Ref69300433 h 图 3.12、 REF _Ref69300434 h 图 3.13。图 STYLEREF 2 s 3.1 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 桩柱式桥台操作脚手架结构图（单位：cm）图 STYLEREF 2 s 3.1 SEQ 图 * ARABIC s 2

9、 2 重力式桥台操作脚手架结构图-1（单位：cm）图 STYLEREF 2 s 3.1 SEQ 图 * ARABIC s 2 3 重力式桥台操作脚手架结构图-2（单位：cm）方墩施工支架设计双排操作支架采用承插型盘扣式脚手架，支架长度为4.2m，宽度4.2m，高度为8.95m，基础底部浇筑20cm厚C20混凝土。跨距为120cm180cm，步距150cm；上下通道采用60cm180cm200cm定型钢爬梯，操作层满铺脚手板，支架结构见 REF _Ref69221390 h 图 3.21。图 STYLEREF 2 s 3.2 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 方墩操作支架结构设计图（单位

10、：cm）双系梁墩身支架布置双系梁墩身支架采用承插型盘扣式脚手架，支架长度为20.1m，宽度4.5m，高度为9m，基础底部浇筑20cm厚C20混凝土。操作区跨距为90cm90cm，操作区为120cm180cm，步距150cm；系梁底模板采用1.5cm厚竹胶板+1010cm木方，木方间距为30cm，侧模采用1.5cm厚竹胶板+510cm木方，木方间距为30cm，支架结构见 REF _Ref68957879 h 图 3.31。 图 STYLEREF 2 s 3.3 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 双系梁墩身支架结构图（单位：cm）三系梁墩身支架布置三系梁墩身支架采用承插型盘扣式脚手架，支架

11、长度为20.1m，宽度7.5m，高度为21m，基础底部浇筑20cm厚C20混凝土。操作区跨距为90cm90cm，操作区为120cm180cm，步距150cm；系梁模板结构同双系梁墩身，支架结构见 REF _Ref68958328 h 图 3.41。图 STYLEREF 2 s 3.4 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 三系梁墩身支架结构图（单位：cm）荷载分析及材料特性荷载条件1）混凝土容重：26kN/m3；2）钢模自重：1.8kN/m2；3）木模板自重0.3kN/m2；4）脚手架自重：根据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JGJ231）附录A表A-1计算：步距1.5m，纵距0

12、.9m，横距0.9m脚手架步距1.5m，纵距1.8m，横距1.2m5）脚手板自重：0.35kN/m2；6）栏杆及踢脚板自重：0.11kN/m；7）分配梁12自重：0.1kN/m；8）型钢I56a自重：1.06kN/m；9）施工荷载（人员机具）：3kN/m2；10）基本风压：根据建筑结构荷载规范（GB5009）附录E，重现期n=10的基本风压，取。风荷载计算根据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JGJ231），作用在支架上的水平风荷载按下式计算：式中：风荷载标准值()；基本风压值，取；风压高度变化系数，根据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JGJ231）表B.0.1，这里取值1.

13、42（地面B类粗糙度，离地最大高度按约30m考虑）；一一风荷载体型系数，按 REF _Ref68164372 h 表 4.21的规定采用。表 STYLEREF 2 s 4.2 SEQ 表 * ARABIC s 2 1 脚手架的风荷载体型系数s背靠建筑物的状况全封闭墙敞开、框架和开洞墙脚手架状况全封闭、半封闭双排脚手架1.01.3敞开模板支撑架stw注：stw值可将支架视为桁架，按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB5009）的规定计算；为脚手架挡风系数，其中为挡风面积,迎风面积；密目式安全立网全封闭脚手架挡风系数不宜小于0.8。对于本项目而言，风荷载体型系数为：式中：支架长边宽度19.2m，立杆

14、数目为21根，高度为23m，故挡风系数：根据建筑结构荷载规范（GB5009）表8.3.1中37（b）计算表，参见 REF _Ref68172348 h 图 4.21。图 STYLEREF 2 s 4.2 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 整体计算体型系数表表中，有；根据建筑结构荷载规范（GB5009）表8.3.1中37（b）计算表，参见 REF _Ref68172647 h 图 4.22，取。图 STYLEREF 2 s 4.2 SEQ 图 * ARABIC s 2 2 系数表综上因此，风荷载标准值为：模板侧向压力（1）系梁本工程系梁高度均为1.5m高，采用一次性浇筑工艺，混凝土浇筑对

15、侧模的侧压力计算公式为：式中：凝土对模板最大侧压力（MPa）；素混凝土重度（24kN/m3）；混凝土初凝时间（6h）；混凝土浇筑速度（1m/h）；混凝土浇筑高度1.5m；考虑外加剂影响修正系数，取1.2；混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。故有：（2）桥台本工程桥台最大浇筑高度7.8m，故有：荷载组合按极限状态法计算，根据建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）中3.2节，基本组合：标准组合：由永久荷载控制的效应组合，同时本工程使用年限5年，永久荷载分项系数由可变荷载控制时，由永久荷载控制时；可变荷载分项系数，荷载组合值系数，风荷载取0.9。故本计算中：荷载设计值=1.35永久荷载+1

16、.4可变荷载本计算采用有限元分析软件Midas/civil 2015 8.3.2版。盘扣架杆件特性盘扣架杆件截面特性见 REF _Ref68186990 h 图 4.51。图 STYLEREF 2 s 4.5 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 盘扣架截面特性表钢材强度设计值临时工程Q235B钢材的强度设计值，Q235钢材板厚时：弯应力、组合应力 剪应力 Q235钢材板厚时：弯应力、组合应力 剪应力 临时工程Q345B钢材的强度设计值，Q345钢材板厚时：弯应力、组合应力 剪应力 Q235钢材板厚时：弯应力、组合应力 剪应力 混凝土强度设计值C20混凝土抗压强度设计值，抗拉强度设计值。竹

17、胶板及木结构对于胶合板，根据建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008），15mm厚覆面3层竹胶合板抗弯强度设计值，弹性模量；15mm厚覆面5层竹胶合板抗弯强度设计值，弹性模量，这里按5层板考虑。对于本工程使用的10cm10cm/5cm10cm方木，根据木结构设计规范（GB50005-2003），TC11B级杉木抗弯强度设计值，顺纹抗剪强度设计值。支架计算系梁支架计算竹胶板受力计算根据建筑施工模板安全技术规范（JGJ162），面板可按简支模型计算，竹胶合板面板强度值按下式计算：底模计算木方中心距离为30cm，取1m宽竹胶板做为计算单元，该处竹胶合板线荷载设计值为：弯矩：弯曲应力：，满足要

18、求。系梁侧模计算木方中心距离为40cm，取1m宽竹胶板做为计算单元，该处竹胶合板线荷载设计值为：弯矩：弯曲应力：，满足要求。桥台侧模计算木方中心距离为30cm，取1m宽竹胶板做为计算单元，该处竹胶合板线荷载设计值为：弯矩：弯曲应力：，满足要求。木方计算底模10cm10cm木方计算底模模板采用10cm10cm方木，方木纵向（桥梁方向）间距为30cm，12型钢横向间距为0.9m。单根木方上承受的设计线荷载为：弯矩：剪力：弯曲应力：最大剪应力为平均剪应力1.5倍：系梁侧模5cm10cm木方计算侧模模板采用5cm10cm方木，方木纵向间距为30cm，248钢管间距为0.5m。单根木方上承受的设计线荷载

19、为：弯矩：剪力：弯曲应力：最大剪应力为平均剪应力1.5倍：桥台侧模5cm10cm木方计算侧模模板采用5cm10cm方木，方木纵向间距为30cm，248钢管间距为0.5m。单根木方上承受的设计线荷载为：弯矩：剪力：弯曲应力：最大剪应力为平均剪应力1.5倍：分配梁计算12分配梁计算12分配梁跨度90cm，间距90cm，按简支梁计算。混凝土及模板荷载：施工荷载及脚手板：12分配梁受力如 REF _Ref68182601 h 图 5.11所示。图 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 12分配梁受力示意图将计算模型输入有限元分析软件中，12自重通过软件添加，系数1

20、.35。12弯应力、剪应力计算结果见 REF _Ref68189656 h 图 5.12、 REF _Ref68189657 h 图 5.13。图 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 图 * ARABIC s 2 2 12弯曲应力（单位：MPa）图 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 图 * ARABIC s 2 3 12剪切应力（单位：MPa）12弯曲应力：，满足要求。12剪切应力：，满足要求248钢管背楞计算（1）背楞计算5cm10cm方木间距为40cm，248钢管间距为0.5m。背楞受到的单点集中力作用为：。16mm拉杆间距60cm，最大弯矩为：弯曲应力为：，满足要求。（2）

21、拉杆计算拉杆为M12对拉螺栓。拉杆单点拉力为：拉杆拉应力，满足要求。支撑脚手架计算风荷载引起的轴力附加值及弯矩（1）立杆轴力附加值根据 REF _Ref68188291 r h 4.2节，风荷载标准值为作用在顶层操作栏杆围挡的水平集中力为：式中：立杆纵向间距，为0.9m；模板支撑架顶部竖向围栏高度，1.2m。作用在模板支撑架计算单元的架体范围内的均布线荷载为：故架体的倾覆力矩标准值为：式中：H为架体高度，23m。最大立杆轴力附加值为：式中：模板支撑架计算单元跨数，；模板支撑架横向宽度，。（2）弯矩标准值式中：立杆纵向间距，为0.9m；步距，为1.5m。立杆轴力计算（1）支撑区脚手架步距1.5m

22、，纵距0.9m，横距0.9m。组合风荷载时立杆轴力设计值为：（2）操作区脚手架步距1.5m，纵距1.8m，横距1.2m。长细比计算（1）支撑区立杆长细比计算根据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JGJ231），模板支撑架（操作区立杆计算长度取支撑架计算长度）立杆计算长度按下列公式计算，取其中的较大值： 式中：最大步距，取1.5m；立杆伸出顶层水平杆长度，取650mm；支架立杆顶层水平杆步距，比最大步距减少一个盘扣的距离，取1.0m；支架立杆计算长度修正系数，步距为0.5m或1.0m时，取1.6；步距为1.5m时，取1.2；悬臂端计算长度折减系数，可取0.7。因此，计算长度：，取 长细比，根据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JGJ231）模板支架立杆容许长细比，因此，立杆长细比验算满足要求！根据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JGJ231）表D-1有，稳定性系数（2）操作区立杆长细比计算式中：最大步距，取1.5m；考虑脚手架整体稳定性的立杆计算长度系数，按 REF _Ref68267625 h 图 5.14取；图 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 图 * ARABIC s